ArrayList 的 size() 方法时间复杂度为 O(1),直接返回内部 size 字段值,该字段在增删操作中同步更新,与底层数组容量 elementData.length 无关。

size() 方法在 ArrayList 中怎么算长度
ArrayList 的 size() 是 O(1) 时间复杂度,它不遍历元素,而是直接返回内部字段 size 的值。这个字段在每次 add()、remove()、clear() 等操作后都会被同步更新。
常见误解是认为 size() 会调用 elementData.length ——其实不是:elementData.length 是底层数组容量(capacity),而 size 是当前实际元素个数(size)。二者经常不等。
public class ArrayList{ transient Object[] elementData; private int size; // ← size() 就是直接 return 这个 public int size() { return size; } }
- 扩容不会改变
size,只影响elementData.length - 调用
trimToSize()后,elementData.length会收缩到等于size,但size()值不变 - 如果手动反射修改了
size字段(不推荐),size()返回值会立即变化,但集合状态将不一致
LinkedList 的 size() 为什么也是 O(1)
Java 8+ 的 LinkedList 内部维护了 size 字段,和 ArrayList 一样,size() 直接返回该字段。早期版本(Java 6)曾用遍历计数,但早已废弃。
注意:虽然时间复杂度是 O(1),但 LinkedList 的内存开销更大(每个节点含前后指针),且缓存局部性差,所以即便 size() 很快,整体性能通常不如 ArrayList。
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addFirst()、addLast()、remove()都会原子性地更新size - 并发修改(如多线程未同步)可能导致
size()返回错误值,这不是方法问题,而是违反了集合的线程安全契约 - 不要用
size() == 0替代isEmpty()——虽结果等价,但isEmpty()语义更清晰,且部分集合(如某些懒加载实现)可能对isEmpty()做特殊优化
HashMap 和 HashSet 的 size() 返回的是键值对数量还是桶数量
HashMap.size() 返回的是当前已存放的键值对数量(即 size 字段),不是数组长度(table.length),也不是链表/红黑树节点总数(比如一个桶里有 5 个冲突节点,只算作 1 个 entry)。
HashSet 底层用的是 HashMap,它的 size() 实际调用的是内部 map.size(),所以也代表唯一元素个数。
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size()不包含被标记为“已删除”但尚未 rehash 的旧节点(Java 8+ 的HashMap没有这种标记机制,删除即清理) - 调用
resize()(扩容)时,size字段不变,只是数据迁移到新数组 - 如果 key 的
hashCode()被恶意重写(始终返回相同值),会导致所有 entry 落入同一桶,size()仍准确,但查找退化为 O(n)
哪些集合的 size() 可能不是 O(1)
标准 JDK 集合中,所有实现了 Collection 接口的类(ArrayList、LinkedList、HashMap、TreeSet 等)的 size() 都是 O(1)。但要注意:
- 某些第三方库或自定义集合(如流式包装器、数据库游标代理)可能重写了
size()为惰性计算或真实扫描,例如Guava's AbstractIterator包装的集合可能没有预存 size -
Stream.count()不是size(),它是终端操作,必须消费整个流,O(n) - JDBC
ResultSet没有size()方法;调用last() + getRow()或getFetchSize()都不能可靠替代“集合长度”语义
真正容易出错的地方在于:把「接口类型」当成「实现行为」来假设。比如写泛型方法接受 Collection>,就默认 size() 是 O(1) ——这在 JDK 标准实现里成立,但无法保证所有 Collection 子类都如此。









